JP2009252567A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器の電源としての利用に好適な電池パックに関し、特に、ショート(短絡)が発生した場合の過電流を防止する電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack suitable for use as a power source for an electronic device, and more particularly to a battery pack that prevents overcurrent when a short circuit occurs.
外部ストロボ等の電子機器では、電源として高い互換性のある円筒型乾電池(アルカリ乾電池、マンガン乾電池等)を複数収容した電池パックを用いるものが普及している。この種の電池パックでは、何らかの原因でショートが発生すると、過電流が生じて発熱や液漏れ等のトラブルを招くおそれがあるため、ショートに対する安全対策がなされたものが存在する。 Electronic devices such as external strobes are widely used that use a battery pack containing a plurality of highly compatible cylindrical dry batteries (alkali dry batteries, manganese dry batteries, etc.) as a power source. In this type of battery pack, if a short circuit occurs for some reason, an overcurrent may occur, which may cause troubles such as heat generation and liquid leakage.
そのような安全対策がなされた電池パックとして、例えば、電池を着脱可能に収納する電池収納部を有するケースと、電池による電力を電子機器に供給するためにケースに設けられた複数の外部接点端子とを備え、ケース内で複数の外部接点端子の間を電気的に結ぶ電気回路の経路中に、ヒューズ(過電流遮断部材)を接続したものが知られている(特許文献1参照)。 As a battery pack in which such safety measures have been taken, for example, a case having a battery storage part for detachably storing a battery, and a plurality of external contact terminals provided in the case for supplying electric power from the battery to an electronic device And a fuse (overcurrent interrupting member) is connected in a path of an electric circuit that electrically connects a plurality of external contact terminals in the case (see Patent Document 1).
ところで、円筒型乾電池は、例えば、外周部を構成する負極を樹脂製チューブ等で被覆することによって絶縁されるのが一般的である。しかしながら、そのような乾電池の外周部の絶縁に不具合が生じると、複数の乾電池を電池パックに収容した際に、隣接する(即ち、外周部が互いに接触する)乾電池間でショートが発生する場合がある。 By the way, it is common that a cylindrical dry battery is insulated by, for example, covering a negative electrode constituting an outer peripheral portion with a resin tube or the like. However, when a failure occurs in the insulation of the outer peripheral portion of such a dry battery, a short circuit may occur between adjacent dry cells (that is, the outer peripheral portions are in contact with each other) when a plurality of dry batteries are accommodated in the battery pack. is there.
これに対し、上記特許文献1に記載された従来技術は、電池パックをバック等に入れた際にその外部接点端子間が金属製アクセサリー等によってショートする場合を想定しており、ショート発生時に、外部接点端子間を結ぶ経路中に設けたヒューズによって過電流を遮断するものである。従って、上記従来技術は、外部接点端子間のショートには有効であるものの、隣接する乾電池間で生じるショートには対応することができないという問題があった。
On the other hand, the prior art described in
また、上記従来技術の変形として、例えば、図9に示すように、隣接する乾電池B1〜B4間にヒューズFを設ける構成が考えられる。しかしながら、このような構成では、電気回路内に設置するヒューズの数が増えてコストが嵩むという問題があった。 Further, as a modification of the above prior art, for example, as shown in FIG. 9, a configuration in which a fuse F is provided between adjacent dry batteries B1 to B4 is conceivable. However, in such a configuration, there is a problem that the number of fuses installed in the electric circuit increases and the cost increases.
或いは、隣接する乾電池間に仕切り壁を設けてそれらを互いに絶縁したり、隣接する乾電池間を十分離間させて絶縁したりすることも考えられる。しかしながら、乾電池間に設けた仕切り壁は乾電池の着脱時に破損しやすく、また、乾電池間を離間させると電池パックが大型化するという問題があった。 Alternatively, a partition wall may be provided between adjacent dry batteries to insulate them from each other, or adjacent dry batteries may be sufficiently separated from each other for insulation. However, the partition walls provided between the dry batteries are easily damaged when the dry batteries are attached and detached, and there is a problem that the battery pack becomes large when the dry batteries are separated from each other.
本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、ショートに起因する過電流を遮断するために必要な過電流遮断部材の数を減らしつつ、簡易な構成により過電流の発生を防止することを可能とする電池パックを提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such problems of the prior art, and reduces the number of overcurrent interrupting members necessary for interrupting an overcurrent caused by a short circuit while reducing the number of overcurrent interrupting members with a simple configuration. It is an object of the present invention to provide a battery pack that can prevent generation of current.
上記課題を解決するためになされた本発明は、複数の乾電池(B)を収容し、外部接点端子(11,12)を介して所定の電子機器に電力を供給する電池パック(1)であって、複数の乾電池をそれぞれ収容する第1および第2電池収容部(3,4)と、前記第1および第2電池収容部を電気的に絶縁する隔壁(5)と、前記第1および第2電池収容部に収容された全ての乾電池を直列接続する電気回路とを備え、前記電気回路は、前記第1電池収容部の各乾電池の端子を、当該第1電池収容部における他の乾電池を介することなく、前記第2電池収容部における各乾電池の端子または前記外部接点端子に対して直接的に接続し、隣接する前記乾電池間のいずれかでショートが発生した場合に形成され得る全ての閉回路に過電流遮断部材(F)が設けられた構成とする。 The present invention made to solve the above problems is a battery pack (1) that houses a plurality of dry batteries (B) and supplies power to predetermined electronic devices via external contact terminals (11, 12). The first and second battery accommodating portions (3, 4) for accommodating a plurality of dry batteries, the partition wall (5) for electrically insulating the first and second battery accommodating portions, and the first and first And an electric circuit for connecting all the dry batteries accommodated in the battery accommodating part in series, wherein the electric circuit has terminals of the respective dry batteries in the first battery accommodating part and other dry batteries in the first battery accommodating part. All the closures that can be formed when a short circuit occurs between any of the adjacent dry batteries that are directly connected to the terminals of the dry batteries or the external contact terminals in the second battery housing portion without any intervention. Overcurrent blocking member (F A configuration that is provided.
上記本発明によれば、ショートに起因する過電流を遮断するために必要な過電流遮断部材の数を減らし、簡易な構成により、過電流の発生を防止することが可能となる。特に、乾電池の外周部(負極)間のショートに起因する過電流の防止に有効である。 According to the present invention, it is possible to reduce the number of overcurrent blocking members necessary for blocking overcurrent caused by a short circuit, and to prevent the occurrence of overcurrent with a simple configuration. In particular, it is effective in preventing overcurrent caused by a short circuit between the outer peripheral portions (negative electrodes) of the dry battery.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の第1実施形態に係る電池パックの斜視図であり、図2は図1の電池パックの電気回路を構成する各端子板および基板を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of the battery pack according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing each terminal plate and substrate constituting the electric circuit of the battery pack of FIG.
電池パック1は、4本の円筒型乾電池B1〜B4を収容可能な樹脂製の本体ケース2を有しており、外部ストロボ等の所定の電子機器(図示せず)に設けられた取付開口に着脱自在に装着されることで、電子機器に対して電池の電力を供給する。
The
本体ケース2は、2本の乾電池B1,B2を収容可能な第1電池収容部3と、2本の乾電池B3,B4を収容可能な第2電池収容部4とを有しており、それら第1および第2電池収容部3,4は、本体ケース2の電池収容スペースを上下に分離する隔壁5により、それぞれの底部が画成されるとともに、互いに電気的に絶縁されている。
The
第1および第2電池収容部3,4には、正極用の端子板Tp1〜Tp4が設けられており、これらの端子板Tp1〜Tp4は、本体ケース2の前壁2aの内面側から露出して、乾電池B1〜B4の正極端子(b),(h),(d),(f)とそれぞれ接続可能に配置されている。同様に、第1および第2電池収容部3,4には、負極用の端子板Tn1〜Tn4が設けられており、これらの端子板Tn1〜Tn4は、本体ケースの後壁2bの内面側から露出して、乾電池B1〜B4の負極端子(a),(g),(c),(e)とそれぞれ接続可能に配置されている。
The first and second
第1および第2電池収容部3,4における各乾電池B1〜B4は、ここでは図示しない電気回路によって直列に接続されている。電気回路の端部を構成する外部端子板(外部接点端子)11,12は、本体ケース2の後壁2bの外面側から露出するように設けられており、電池パック1が電子機器に装着された際に、当該電子機器側の端子と接続される。
The dry batteries B1 to B4 in the first and
第1および第2電池収容部3,4の側部をそれぞれ画成する本体ケース2の左右壁2c,2dには、収容される乾電池B1〜B4の外周面に沿って湾曲し、当該外周面に弾発的に係合する弾発片13が複数設けられている。また、隔壁5には乾電池B1〜B4の外周面に適合する湾曲形状を有する電池支持部14が設けられており、各乾電池B1〜B4は、弾発片13により電池支持部14側に押圧されることで電池収容部3,4内に安定的に保持される。
The left and right walls 2c and 2d of the
また、隔壁5内には、所定の導電性の配線パターンが形成された基板15が設けられており、正極用の端子板Tp1〜Tp4、負極用の端子板Tn1〜Tn4、及び外部端子板11,12がその基板15と電気的に接続されることで、電気回路が構成されている。
In addition, a
図3は第1実施形態に係る電池パックにおける電気的接続経路を示す模式図であり、図4はその電池パックのショート発生パターンを示す電気回路図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing an electrical connection path in the battery pack according to the first embodiment, and FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a short-circuit occurrence pattern of the battery pack.
図3に示すように、第1電池収容部3において、乾電池B1は、正極端子(b)が第2電池収容部4の乾電池B3の負極端子(c)に直接的(即ち、他の乾電池を介さず)に接続されるとともに、(a)負極端子が外部端子板11に直接的に接続され、また、乾電池B2は、正極端子(h)が外部端子板12に直接的に接続されるとともに、負極端子(g)が第2電池収容部4の乾電池B4の正極端子(f)に直接的に接続される。ここで、各端子間の電気的接続は基板の配線パターンにより実現される(他の端子についても同様)。
As shown in FIG. 3, in the first
一方、第2電池収容部4においては、乾電池B3の正極端子(d)が乾電池B4の負極端子(e)に直接的に接続される。この乾電池B3の正極端子(d)と乾電池B4の負極端子(e)との間には、ヒューズ(過電流遮断部材)Fが接続されており、これにより、隣接する乾電池の外周部(負極)でショートが発生した場合に、それに起因する過電流を遮断することを可能とする。 On the other hand, in the 2nd battery accommodating part 4, the positive electrode terminal (d) of dry cell B3 is directly connected to the negative electrode terminal (e) of dry cell B4. A fuse (overcurrent blocking member) F is connected between the positive electrode terminal (d) of the dry battery B3 and the negative electrode terminal (e) of the dry battery B4, so that the outer peripheral portion (negative electrode) of the adjacent dry battery is connected. When a short circuit occurs, it is possible to cut off the overcurrent caused by the short circuit.
図4に示すように、第1実施形態に係る電池パックの電気回路におけるショート発生パターンとして、(A)第1電池収容部3における乾電池B1,B2間のショートS1、及び(B)第2電池収容部4におけるB3,B4間のショートS2が考えられる。
As shown in FIG. 4, (A) a short S <b> 1 between the dry batteries B <b> 1 and B <b> 2 in the first
ショートS1により、乾電池B1,B3,B4を含む閉回路(即ち、過電流が流れ得る電気的経路)21が形成され、また、ショートS2により、乾電池B3を含む閉回路22が形成される。ヒューズFは、これらの閉回路21,22における電気的接続経路上に設けられているため、ショートS1またはショートS2に起因して閉回路21または閉回路22に生じる過電流を遮断することができる。なお、過電流を遮断する部材としては、ヒューズに限らず、同様の機能を果たすことが可能な公知の回路遮断器やポリスイッチ等を用いてもよい。
A closed circuit (that is, an electrical path through which an overcurrent can flow) 21 including the dry batteries B1, B3, and B4 is formed by the short S1, and a closed
このように、第1および第2電池収容部において、隣接する乾電池B1,B2間および乾電池B3,B4間のいずれかでショートが発生した場合に形成され得る全ての閉回路21,22に少なくとも1つのヒューズFを設けた構成としたため、ショートに起因する過電流を遮断するために必要な過電流遮断部材の数を減らしつつ、簡易な構成により過電流の発生を防止することが可能となる。また、上記構成によれば、乾電池B1,B2間または乾電池B3,B4間に別途仕切り壁を設ける必要はなく、また、それら乾電池間を離間させて電池パックが大型化することもない。
Thus, in the first and second battery accommodating portions, at least one of all the closed
図5は第2実施形態に係る電池パックの電気的接続経路を示す模式図であり、図6はその電池パックのショート発生部位を示す電気回路図である。第2実施形態では、電池パック1に6本の乾電池B1〜B6が収容される場合について示す。なお、第2実施形態において、図1〜図4に示した第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 5 is a schematic view showing an electrical connection path of the battery pack according to the second embodiment, and FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a short-circuit occurrence portion of the battery pack. In 2nd Embodiment, it shows about the case where the six dry batteries B1-B6 are accommodated in the
図5に示すように、第1電池収容部3において、乾電池B1の正極端子(b)および負極端子(a)はそれぞれ乾電池B4の負極端子(c)および外部端子板11に直接的に接続され、乾電池B2の正極端子(f)および負極端子(e)はそれぞれ乾電池B5の負極端子(g)および乾電池B4の正極端子(d)に直接的に接続され、乾電池B3の正極端子(l)および負極端子(k)はそれぞれ外部端子板12および乾電池B6の正極端子(j)に直接的に接続される。乾電池B2の負極端子(e)と乾電池B4の正極端子(d)との間には、第1ヒューズF1が接続されている。
As shown in FIG. 5, in the 1st
一方、第2電池収容部4においては、乾電池B5の正極端子(h)が乾電池B6の負極端子(i)に直接的に接続される。この乾電池B5の正極端子(h)と乾電池B6の負極端子(i)との間には、第2ヒューズF2が接続されている。 On the other hand, in the 2nd battery accommodating part 4, the positive electrode terminal (h) of dry cell B5 is directly connected to the negative electrode terminal (i) of dry cell B6. A second fuse F2 is connected between the positive terminal (h) of the dry battery B5 and the negative terminal (i) of the dry battery B6.
図6に示すように、第2実施形態に係る電池パックの電気回路におけるショート発生パターンとして、(A)第1電池収容部3における乾電池B1,B2間のショートS1、(B)第1電池収容部3における乾電池B2,B3間のショートS2、(C)第2電池収容部4における乾電池B4,B5間のショートS3、及び(D)第2電池収容部4におけるB5,B6間のショートS4が考えられる。
As shown in FIG. 6, as a short-circuit occurrence pattern in the electric circuit of the battery pack according to the second embodiment, (A) a short S1 between dry batteries B1 and B2 in the first
ショートS1により、乾電池B1,B4を含む閉回路31が形成され、ショートS2により、乾電池B2,B5,B6を含む閉回路32が形成され、ショートS3により、乾電池B2,B4を含む閉回路33が形成され、ショートS4により、乾電池B5を含む閉回路33が形成される。
A
図6(A),(C)に示すように、第1ヒューズF1は閉回路31,33における電気的接続経路上に設けられているため、ショートS1またはショートS3に起因して閉回路31または閉回路33に生じる過電流を遮断することができる。また、図6(B),(D)に示すように、第2ヒューズF2は閉回路32,34における電気的接続経路上に設けられているため、ショートS2またはショートS4に起因して閉回路32または閉回路34に生じる過電流を遮断することができる。
As shown in FIGS. 6A and 6C, since the first fuse F1 is provided on the electrical connection path in the
図7は第3実施形態に係る電池パックの電気的接続経路を示す模式図であり、図8はその電池パックのショート発生部位を示す電気回路図である。第3実施形態では、電池パック1に8本の乾電池B1〜B8が収容される場合について示す。なお、第3実施形態において、図1〜図4に示した第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 7 is a schematic view showing an electrical connection path of the battery pack according to the third embodiment, and FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a short occurrence portion of the battery pack. In 3rd Embodiment, it shows about the case where the eight dry batteries B1-B8 are accommodated in the
図7に示すように、第1電池収容部3において、乾電池B1の正極端子(b)および負極端子(a)はそれぞれ乾電池B5の負極端子(c)および外部端子板11に直接的に接続され、乾電池B2の正極端子(f)および負極端子(e)はそれぞれ乾電池B6の負極端子(g)および乾電池B5の正極端子(d)に直接的に接続され、乾電池B3の正極端子(j)および負極端子(i)はそれぞれ乾電池B7の負極端子(k)および乾電池B6の正極端子(h)に直接的に接続され、乾電池B4の正極端子(p)および負極端子(o)はそれぞれ乾電池B7の外部端子板12および乾電池B8の正極端子(n)に直接的に接続されている。乾電池B2の負極端子(e)と乾電池B5の正極端子(d)との間には、第1ヒューズF1が接続されており、また、乾電池B3の負極端子(i)と乾電池B6の正極端子(h)との間には、第2ヒューズF2が接続されている。
As shown in FIG. 7, in the first
一方、第2電池収容部4においては、乾電池B7の正極端子(l)が乾電池B8の負極端子(m)に直接的に接続される。この乾電池B5の正極端子(h)と乾電池B6の負極端子(i)との間には、第3ヒューズF3が接続されている。 On the other hand, in the 2nd battery accommodating part 4, the positive electrode terminal (l) of dry cell B7 is directly connected to the negative electrode terminal (m) of dry cell B8. A third fuse F3 is connected between the positive terminal (h) of the dry battery B5 and the negative terminal (i) of the dry battery B6.
図8に示すように、第3実施形態に係る電池パックの電気回路におけるショート発生パターンとして、(A)第1電池収容部3における乾電池B1,B2間のショートS1、(B)第1電池収容部3における乾電池B2,B3間のショートS2、(C)第1電池収容部3における乾電池B3,B4間のショートS3、(D)第2電池収容部4におけるB5,B6間のショートS4、(E)第2電池収容部4におけるB6,B7間のショートS5、及び(F)第2電池収容部4におけるB7,B8間のショートS6が考えられる。
As shown in FIG. 8, as a short-circuit occurrence pattern in the electric circuit of the battery pack according to the third embodiment, (A) a short S1 between dry batteries B1 and B2 in the first
ショートS1により、乾電池B1,B5を含む閉回路41が形成され、ショートS2により、乾電池B2,B6を含む閉回路42が形成され、ショートS3により、乾電池B3,B7,B8を含む閉回路43が形成され、ショートS4により、乾電池B2,B5を含む閉回路44が形成され、ショートS5により、乾電池B3,B6を含む閉回路45が形成され、ショートS6により、乾電池B7を含む閉回路46が形成される。
The
図8(A),(D)に示すように、第1ヒューズF1は閉回路41,44における電気的接続経路上に設けられているため、ショートS1またはショートS4に起因して閉回路41または閉回路44に生じる過電流を遮断することができる。図8(B),(E)に示すように、第2ヒューズF2は閉回路42,45における電気的接続経路上に設けられているため、ショートS2またはショートS5に起因して閉回路42または閉回路45に生じる過電流を遮断することができる。また、図8(C),(F)に示すように、第3ヒューズF3は閉回路43,46における電気的接続経路上に設けられているため、ショートS3またはショートS6に起因して閉回路43または閉回路46に生じる過電流を遮断することができる。
As shown in FIGS. 8A and 8D, since the first fuse F1 is provided on the electrical connection path in the
本発明を特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、電池パックが収容する乾電池の種類や数は、上述の実施形態の場合に限らず、必要に応じて変更することができる。 Although the present invention has been described in detail based on specific embodiments, these embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments. For example, the type and number of dry batteries contained in the battery pack are not limited to those in the above-described embodiment, and can be changed as necessary.
1 電池パック
2 本体ケース
3 第1電池収容部
4 第2電池収容部
5 隔壁
11 外部端子板
12 外部端子板
13 弾発片
14 電池支持部
15 基板
B1−B8 乾電池
F1−F3 ヒューズ
Tp1−Tp4 正極用端子板
DESCRIPTION OF
Claims (1)
複数の乾電池をそれぞれ収容する第1および第2電池収容部と、
前記第1および第2電池収容部を電気的に絶縁する隔壁と、
前記第1および第2電池収容部に収容された全ての乾電池を直列接続する電気回路と
を備え、
前記電気回路は、
前記第1電池収容部の各乾電池の端子を、当該第1電池収容部における他の乾電池を介することなく、前記第2電池収容部における各乾電池の端子または前記外部接点端子に対して直接的に接続し、
隣接する前記乾電池間のいずれかでショートが発生した場合に形成され得る全ての閉回路に過電流遮断部材が設けられたことを特徴とする電池パック。 A battery pack that houses a plurality of dry batteries and supplies power to a predetermined electronic device via external contact terminals,
First and second battery accommodating portions for accommodating a plurality of dry cells, and
A partition that electrically insulates the first and second battery housing parts;
An electric circuit for connecting all the dry batteries accommodated in the first and second battery accommodating portions in series,
The electrical circuit is
The terminal of each dry battery in the first battery housing part is directly connected to the terminal of each dry battery or the external contact terminal in the second battery housing part without passing through another dry battery in the first battery housing part. connection,
An overcurrent blocking member is provided in all closed circuits that can be formed when a short circuit occurs between any of the adjacent dry batteries.
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